对FPGA进行升级的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种对FPGA进行升级的系统，它包括电脑、SPI类闪存和现场可编程门阵列，其特征在于：它还包括ARM处理器，所述电脑的通信端连接ARM处理器的信号输入端，所述ARM处理器的SPI通信接口通过SPI总线连接SPI类闪存的SPI通信接口，所述现场可编程门阵列的SPI通信接口接入上述SPI总线。本实用新型专利技术能同时对多个FPGA进行不同程序的升级，提高了FPGA升级的整体效率，降低了FPGA升级的成本。

【技术实现步骤摘要】
对FPGA进行升级的系统
本技术涉及FPGA (Field — Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)
，具体地指一种对FPGA进行升级的系统。
技术介绍
现有的对FPGA进行升级的系统如图1所述，包括电脑、JTAG(Joint Test Act1nGroup,联合测试行为组织，一种国际标准测试协议)烧录器、SPI (Serial PeripheralInterface,串行外设接口)总线、SPI类闪存和FPGA。该系统的工作形式是通过IDE (Integrated Development Environment、集成开发环境)提供的硬件操作接口程序经过JTAG烧录器对SPI总线进行写入，然后通知FPGA加载SPI闪存上的程序。这种形式存在如下问题: 1、进行升级操作的电脑必须安装IDE和JTAG驱动，才能对FPGA中的软件进行升级；因为只有IDE中才有对SPI闪存驱动的接口以及SPI设备芯片的Pin脚操作接口，且必须使用JTAG烧录器。 2、一个电脑只能运行一个IDE，电脑与FPGA之间只能一对一通过JTAG升级，一个电脑不能同时升级多个FPGA，效率很低。 3、FPGA升级过程中耗时过长(升级中由于IDE运行耗费资源导致时间花费较长)，且电脑与SPI类设备之间必须维持JTAG链接状态(如果升级过程中拔掉JTAG烧录器会导致烧录器或者SPI芯片损坏)。
技术实现思路
本技术的目的就是要提供一种对FPGA进行升级的系统，该系统能同时对多个FPGA进行不同程序的升级，提高了 FPGA升级的整体效率，降低了 FPGA升级的成本。 为实现此目的，本技术所设计的对FPGA进行升级的系统，它包括电脑、SPI类闪存和现场可编程门阵列，其特征在于:它还包括ARM处理器，所述电脑的通信端连接ARM处理器的信号输入端，所述ARM处理器的SPI通信接口通过SPI总线连接SPI类闪存的SPI通信接口，所述现场可编程门阵列的SPI通信接口接入上述SPI总线。 进一步地，所述现场可编程门阵列有多个，每个现场可编程门阵列的SPI通信接口均连接上述SPI总线。 进一步地，所述SPI类闪存有多个，每个SPI类闪存的SPI通信接口均连接上述SPI总线。 进一步地，所述SPI类闪存的个数与现场可编程门阵列的个数相等。 本技术的有益效果: 1)本技术的电脑中不需要安装IDE和JTAG驱动，节约了系统资源； 2)本技术中采用ARM处理器替代JTAG烧录器明显降低了系统的成本，另外，电脑在将现场可编程门阵列升级所需的固件二进制程序拷贝到ARM处理器内的15秒后即可断开与ARM处理器的连接，这样相比现有技术能提高系统的安全稳定系数(现有技术中电脑与SPI类设备之间必须维持JTAG链接状态，如果升级过程中拔掉JTAG烧录器会导致烧录器或者SPI芯片损坏，而本技术不存在这个问题，提高了系统的安全稳定性)。 3)本技术中能同时在SPI总线上挂多个现场可编程门阵列，能实现多个现场可编程门阵列的同时升级，现有技术中一个电脑只能对应升级一个现场可编程门阵列，对多个现场可编程门阵列需要采用多个独立的系统，本技术与此相比显著提高了对多个现场可编程门阵列进行升级的效率。 4)本技术中能同时在SPI总线上挂多个一一对应的现场可编程门阵列和SPI类设备，能实现同时对各个现场可编程门阵列进行不同种类的程序升级，而现有系统则不具备这个功能。 【附图说明】 图1为现有对FPGA进行升级的系统的结构框图； 图2为本技术的结构框图。 其中，1 一电脑、2 —SPI类闪存、3—现场可编程门阵列、4一ARM处理器、5 —SPI总线。 【具体实施方式】 以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明: 如图2所示对FPGA进行升级的系统，它包括电脑1、SPI类闪存2 (Micron镁光系列存储芯片)、现场可编程门阵列3 (A5系列)、ARM处理器4 (V4系列)，所述电脑1的通信端连接ARM处理器4的信号输入端，所述ARM处理器4的SPI通信接口通过SPI总线5连接SPI类闪存2 (型号为n25q256al3esf40f)的SPI通信接口，所述现场可编程门阵列3的SPI通信接口接入上述SPI总线5。 上述技术方案中，所述现场可编程门阵列3有多个，每个现场可编程门阵列3的SPI通信接口均连接上述SPI总线5。该结构能实现对多个现场可编程门阵列3同时进行同一种程序的升级。 上述技术方案中，所述SPI类闪存2有多个，每个SPI类闪存2的SPI通信接口均连接上述SPI总线5，所述SPI类闪存2的个数与现场可编程门阵列3的个数相等。该结构能实现同时对各个现场可编程门阵列进行不同种类的程序升级。 上述技术方案中，ARM处理器4上运行经裁剪的嵌入式Linux操作系统。 本技术的工作过程为: 1、电脑1向ARM处理器4发送用户数据报协议，使ARM处理器4通过以太网络挂载到电脑1上(即ARM处理器4共享电脑1上的文件夹); 2、电脑1向ARM处理器4发送数据包，通知ARM处理器4现场可编程门阵列3要升级； 3、ARM处理器4通过以太网络从电脑1中拷贝出预先存储在电脑1内部的现场可编程门阵列3升级所需的固件二进制程序；ARM处理器4从电脑1中拷贝现场可编程门阵列3升级所需的固件二进制程序完成后的15秒即可断开与ARM处理器4的连接(即电脑1与ARM处理器4之间连接中断)，这样电脑1与现场可编程门阵列3之间掉电也不会丢失程序，相比现有技术能提高系统的安全稳定系数； 4、ARM处理器4通过应用程序对SPI类闪存2上的总线扩展器(gp1，GeneralPurpose Input Output,通用输入/输出或称总线扩展器)进行操作，使SPI类闪存2处于可烧写模式； 5、ARM处理器4对SPI类闪存2进行格式化处理； 6、ARM处理器4通过系统调用向SPI类闪存2写入上述现场可编程门阵列3升级所需的固件二进制程序，当现场可编程门阵列3升级所需的固件二进制程序被完全写入到SPI类闪存2内后，ARM处理器4控制SPI类闪存2关闭烧写模式并将SPI类闪存2切换至读模式； 7、所述现场可编程门阵列3通过SPI总线5读取SPI类闪存2内写入的现场可编程门阵列3升级所需的固件二进制程序，现场可编程门阵列3运行上述固件二进制程序实现升级(实现了可编程门阵列3烧录程序后自启动)。 上述技术方案中，ARM处理器4通过系统调用，使用内存技术设备库(MemoryTechnology Device内存技术设备)提供的方法对SPI类闪存2进行格式化处理。 上述技术方案的SPI类闪存2和现场可编程门阵列3均有一一对应的多个；这样能实现同时对各个现场可编程门阵列进行不同种类的程序升级，具体的工作过程区别如下: 上述工作过程3:ARM处理器4通过以太网络从电脑1中拷贝出预先存储在电脑1内部的所有现场可编程门阵列3升级所需的固件二进制程序； 上述工作过程4:ARM处理器4通过应用程序对每个SPI类闪存2上的总线扩展器进行操作，使所有的SP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对FPGA进行升级的系统，它包括电脑(1)、SPI类闪存(2)和现场可编程门阵列(3)，其特征在于：它还包括ARM处理器(4)，所述电脑(1)的通信端连接ARM处理器(4)的信号输入端，所述ARM处理器(4)的SPI通信接口通过SPI总线(5)连接SPI类闪存(2)的SPI通信接口，所述现场可编程门阵列(3)的SPI通信接口接入上述SPI总线(5)。

【技术特征摘要】
1.一种对FPGA进行升级的系统，它包括电脑(I)、SPI类闪存(2)和现场可编程门阵列(3)，其特征在于:它还包括ARM处理器(4)，所述电脑(I)的通信端连接ARM处理器(4)的信号输入端，所述ARM处理器(4)的SPI通信接口通过SPI总线(5)连接SPI类闪存(2)的SPI通信接口，所述现场可编程门阵列(3)的SPI通信接口接入上述SPI总线(5)。2.根据权利要求1所述的对FPGA进行升级的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭骞，祝存涛，陈凯，沈亚非，
申请(专利权)人：武汉精测电子技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42